稳定流与非稳定流情况下非饱和—饱和区域重金属运移模拟

为定量研究稳定流与非稳定流情况下非饱和带—饱和区域内水流及溶质迁移过程,在非饱和带及饱和区域流动理论及溶质运移理论基础上,建立了非饱和带—饱和区域内水流方程与污染物运移模型,采用Van Genuchten-Mualem模型来描述相对渗透率函数,基于Toughreact软件对模型进行模拟计算并给出模拟结果。模拟结果得出:在稳定流情况下,非饱和带及饱和区域流速均逐渐减小,最后趋于稳定;而非稳定流情况下,流速初始阶段逐渐减小,后期随着各季度降水量的不同流速大体呈周期性变化。在总降水量相同及其他条件相同的情况下,非稳定流相对于稳定流对溶质运移存在促进作用,即其运移速率更快,但影响尺度不大;随着时间的推移,污染物将透过包气带进入地下水中,其中钠离子最快,六价铬次之,铀出现最晚。

考虑温度变化下三层复合衬垫中重金属污染物一维运移理论模型

针对考虑温度变化下由土工膜(geomembrane,简称GM)+土工复合膨润土衬垫(geosynthetic clay liner,简称GCL)+压实黏土衬垫(compacted clay liner,简称CCL)组成的3层复合衬垫中重金属污染物一维运移问题,基于相关假定发展得到了热传导与重金属污染物运移的控制方程,并建立了相应理论模型。通过有限差分,对所建理论模型进行了数值求解。随后,开展了与试验结果、解析解计算结果以及其他数值解计算结果的对比分析,验证了该模型的合理性。最后,以Cd^(2+)为例,分析和讨论了不同因素对运移规律的影响。结果表明,上部温度升高会使复合衬垫中Cd^(2+)的运移通量和底部浓度增大,但会使其上部浓度降低。热扩散效应对运移行为的影响会随Soret系数ST的增大而变显著,当ST为0.001、0.005、0.01、0.05、0.1 K^(-1)时,所定义的击穿时间tb依次为37.9、37.2、36.4、31.2、26.5 a。GCL和CCL最大吸附量的增大均会使t_(b)近似线性增加,且在一定渗沥液水头h_(b)下,t_(b)随GCL和CCL厚度的增大呈线性增大趋势。此外,当h_(b)从0.5m增大到1.0m时,t_(b)平均降低了8.33 a。在工程实践中,可结合GCL和CCL的吸附性能和厚度来设计复合衬垫,同时应考虑温度变化对阻隔效果的影响。

含水层中重金属溶质运移动力学模型研究进展

在总结国内外重金属污染研究的基础上,综述含水层中重金属溶质运移动力学模型的发展,归纳总结模型的计算方法。讨论了模型参数的确定方法,以及温度,p H值,孔隙水流速,有机质与胶体,土壤非均匀性对参数确定的影响。最后,指出含水层中重金属溶质运移过程中目前研究存在的主要问题,并对将来在该领域需重点研究的内容进行展望。

土壤重金属污染研究综述

20世纪中期以来发生在全球各地的环境问题让世界各国都开始认识重金属污染问题对环境带来的严重后果。发生在日本地区的'水俣病'和'痛痛病'让人们清楚的认识到重金属污染所带来的灾难。华北地区作为我国工业最为发达的区域,经历了最初的粗放型的发展模式之后,各类污染十分严重,生态环境日益恶劣,其中重金属污染也越发引发人们的担忧。因此,人们迫切的需要对土壤中重金属的运移机制、治理方法进行详细的研究。